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        一種消除液晶屏高溫MURA的工藝研究

        2017-10-17 14:53:47季春玲吳添德
        山東工業(yè)技術(shù) 2017年20期
        關(guān)鍵詞:液晶屏

        季春玲 吳添德

        摘 要:液晶屏在生產(chǎn)時(shí)由于工藝存在一定的誤差,液晶量存在有一些偏多,有一些偏少的情況。常溫下液晶量的略多不會(huì)影響顯示質(zhì)量,但在高溫下,由于熱脹冷縮的原理,液晶的熱膨脹系數(shù)大于液晶屏的玻璃基板,液晶量的偏多就會(huì)導(dǎo)致液晶向外鼓出,擠壓玻璃基板,形成白場(chǎng)黃色mura,影響顯示質(zhì)量。

        關(guān)鍵詞:液晶屏;高溫MURA;玻璃基板

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.026

        1 引言

        本文介紹了一種消除液晶屏液晶量偏多導(dǎo)致高溫mura的方法,通過將多余的液晶擠出,并再次調(diào)盒,達(dá)到消除高溫mura的效果。

        TFT液晶屏的生產(chǎn)工藝發(fā)展到今天已經(jīng)非常成熟,但仍有一些頑固問題得不到很好的解決,比如高溫環(huán)境下的mura問題,就是難以解決的問題之一。由于液晶制造工藝存在誤差,液晶量的控制受到工藝條件的限制,不可能做到完全一樣,這樣就有一定比例的液晶屏存在液晶量偏多的情況。這些液晶屏高溫容易出現(xiàn)mura,導(dǎo)致了成品率因此下降。液晶顯示模塊加固技術(shù)發(fā)展及其迅速,目前已可以通過對(duì)工業(yè)屏的加固達(dá)到大大提高其高低溫性能的目的。而液晶屏制作完成之后,很少有手段可以影響液晶量等液晶屏的固有性能。本文減少液晶量的做法屬于加固液晶屏的方法之一,用較為方便的手段完成了對(duì)液晶屏的二次加工,解決了高溫mura問題,取得了較為滿意的結(jié)果。

        2 高溫mura產(chǎn)生的基本原理

        液晶屏基本結(jié)構(gòu)形似三明治,如圖1所示,主要包括偏光片、ITO玻璃、液晶、框膠、間隙子,其中ITO玻璃是刻有特點(diǎn)圖案電極的液晶盒,間隙子作用是維持液晶盒厚均勻。當(dāng)灌晶時(shí)液晶量偏多時(shí),液晶在液晶盒內(nèi)的厚度與間隙子接近,甚至超過間隙子,在高溫條件下(60℃~80℃),由于液晶的熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于玻璃基板,當(dāng)玻璃基板比較?。?0.7mm)時(shí),液晶膨脹并因自身重力作用而下沉,導(dǎo)致液晶屏下方出現(xiàn)液晶堆積的情況,使得盒厚改變,此時(shí)間隙子的作用進(jìn)一步消失,使玻璃基板產(chǎn)生形變,影響液晶分子的旋轉(zhuǎn),從而出現(xiàn)了白場(chǎng)mura的現(xiàn)象。

        3 高溫mura消除的實(shí)現(xiàn)方法

        3.1 設(shè)計(jì)原理

        由于此高溫mura存在的根本原因是液晶量過多,因此消除的辦法著眼于如何設(shè)計(jì)消除多余的液晶。本設(shè)計(jì)主要依賴于三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),即液晶屏切割技術(shù)、液晶屏重新調(diào)盒技術(shù)以及高可靠重新封框技術(shù)。

        3.1.1 液晶屏切割技術(shù)

        通過對(duì)上下玻璃對(duì)應(yīng)位置的精確對(duì)位與切割,改變液晶屏尺寸,且不影響顯示效果。本設(shè)計(jì)主要目的在于調(diào)整液晶量,而不需改變液晶屏有效顯示尺寸,因此只需要在液晶屏非可視區(qū)切開一小口,切開封接框,到達(dá)液晶區(qū)1~2mm即可。切割示意圖如圖2所示,在實(shí)際切割前,應(yīng)算好工藝參數(shù),如切割深度不夠,則不能切到液晶層內(nèi),還在封接框上,如深度太深,則容易切進(jìn)液晶屏有效顯示區(qū),使液晶屏有效顯示區(qū)的完整性受到破壞。

        3.1.2 液晶屏重調(diào)盒技術(shù)

        將切開小口的液晶屏放進(jìn)調(diào)盒設(shè)備,通過加壓與加溫等手段,將液晶屏內(nèi)多余的液晶擠出來(lái),并使得液晶屏內(nèi)剩余液晶均勻分布,從而達(dá)到重新調(diào)盒的目的。此處有兩個(gè)難點(diǎn),一是確定需要擠出多少液晶,擠出的液晶量太少不能解決問題,擠出的液晶量太多會(huì)影響顯示均勻性。因此需要在切割前確認(rèn)液晶多余的量,并通過實(shí)際工藝實(shí)踐摸索出重新調(diào)盒的工藝參數(shù)與擠出的液晶量之間的關(guān)系;二是保證此過程中液晶屏受力均勻,否則容易出現(xiàn)局部黃斑等mura。

        3.1.3 高可靠重封框技術(shù)

        擠出液晶并重新調(diào)盒后需要在液晶屏負(fù)壓條件下重新封口,達(dá)到密封的效果。采用封框膠后解壓,使膠水吸入的方法,達(dá)到滲膠深度1mm以上,從而完成了高可靠性消除液晶量偏多的方法。此過程需確保局部環(huán)境潔凈度在百級(jí)以上,否則將雜質(zhì)帶入液晶層將影響液晶屏性能及顯示效果。

        3.2 工藝方法(簡(jiǎn)單介紹,不要詳細(xì))

        原材料與設(shè)備:液晶屏、TFT分?jǐn)鄼C(jī)、點(diǎn)膠機(jī)、封框膠、烘箱、調(diào)盒工裝夾具、封框膠固化機(jī)等。

        工藝方法:選取液晶屏的裸屏,在豎直的情況下70℃烘1小時(shí)全部在中下部出現(xiàn)黃斑,將液晶屏的方向旋轉(zhuǎn)180度后再次烘1小時(shí),發(fā)現(xiàn)仍在中下部出現(xiàn)黃斑,因此確定高溫黃斑為重力斑,確為液晶量過多引起,并觀察黃斑的深淺和大小程度,面積越大、顏色越深則液晶量越多。使用TFT分?jǐn)鄼C(jī)對(duì)液晶屏進(jìn)行切角處理, 將切割后的液晶屏清潔干凈,放進(jìn)調(diào)盒設(shè)備,先加上一定的氣壓,再升溫,在加壓加溫的情況下重新調(diào)盒,壓力與時(shí)間根據(jù)需擠出液晶量的多少調(diào)整。用干凈的無(wú)塵布輕輕擦拭切口,將擠出的液晶拭去。在切口處點(diǎn)封框膠,覆蓋住整個(gè)切口,然后慢慢地降低氣壓,直至為0,讓膠水充分滲透進(jìn)切割邊內(nèi)之后,用固化機(jī)固化封框膠。

        3.3 結(jié)果及分析

        3.3.1 溫度、壓力和時(shí)間對(duì)液晶量的影響

        溫度、壓力和時(shí)間是影響最終擠出液晶量的多少的三個(gè)指標(biāo),為確定工藝參數(shù),驗(yàn)證了單一因素分別對(duì)液晶量的影響。實(shí)驗(yàn)中選擇的固定參數(shù)為經(jīng)驗(yàn)證滿足范圍較廣的參數(shù)。實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果如圖3、圖4、圖5所示。

        3.3.2 最優(yōu)工藝方案分析

        根據(jù)以上分析,液晶量隨溫度、壓力、時(shí)間的增加而增加,調(diào)整其中一個(gè)參數(shù)都可調(diào)整液晶量的多少。實(shí)際應(yīng)用中,固定時(shí)間和溫度,調(diào)節(jié)壓力最為方便,因此選擇60℃、1小時(shí)為固定參數(shù),而根據(jù)需擠出液晶量的多少來(lái)確定壓力的大小。

        3.3.3 去除mura的實(shí)際效果分析

        該工藝已驗(yàn)證135塊液晶屏,70℃烘1小時(shí),全部沒有黃斑,再烘1小時(shí),仍沒有黃斑出現(xiàn),確認(rèn)通過重新調(diào)盒擠出一小部分液晶來(lái)消除高溫mura的措施是有效的。此135塊液晶屏中,9塊由于調(diào)盒過程中有異物擠壓液晶屏導(dǎo)致出現(xiàn)局部小面積黃斑,5塊由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致液晶取出過多,出現(xiàn)低溫下液晶缺失,其余均能滿足實(shí)際應(yīng)用要求,合格率達(dá)到89.6%。

        4 結(jié)論

        液晶屏高溫下重力mura是由于液晶量過多,間隙子失去作用導(dǎo)致的,可通過切割邊角,擠出多余液晶的方式得到解決,此方法通過實(shí)際工藝驗(yàn)證,效果明顯,能夠在液晶屏制作完成后解決高溫mura問題,為液晶屏制作完成后的再加工提供了一種新思路。

        參考文獻(xiàn):

        [1]Arash Malr,Michal Mlejnek.A Study of Visible defects caused by local cell gap variations in LCD panels[J].Opitcs Express(S1094—4087),2007,15(04):1553-1560.

        [2]Chang-Do Jung,Se-Yun Kim,Hee-Yul Lee.Fourier Spectrum based Periodic Cell Patter Elimination in Thin Film Transistor Liquid Crystal Display Cell Image[C].2011 IEEE International Conference on Consumer Electronics,Las Vegas,USA,Jan 9.12,2011:871-872.

        [3]姚景昭,葉玉堂等.小型液晶屏盒內(nèi)缺陷檢測(cè)中紋理的消除[J].光電工程,2012,39(10):116-121.

        作者簡(jiǎn)介:季春玲(1983-),女,工程師,從事加固顯示器件的工藝技術(shù)研究。endprint

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